[圖文]NASA致力開發新型氣球 揭示金星神秘現象
美國最新設計的金星探測氣球
據國外媒體報道,近年來,科學家一直致力於研究金星的氣候變遷,目前,美國宇航局科學家研製一種新型金星探測氣球,該氣球將用於探測金星表面化學成份,勘測金星大氣層和奇異的風流。
美國宇航局沃洛普斯飛行研究所和噴氣推進實驗室的科學家工程師們負責這個金星探測氣球的設計、製造和測試。金星比地球稍小一些,通常科學家都將金星作為地球的姐妹星體,它們有類似的密度、化學成份和重力作用。但是,金星的大氣比地球稀薄近100倍,由此導致金星表面溫度非常高。噴氣推進實驗室的凱文•貝恩斯是負責此項金星勘測任務的首席執行官,他說,「金星表面溫度很高,足以熔化石墨,這就是為什麼我們不研製設計金星登陸器的原因。在沒有造價極高的冷凍技術支持的情況下,登陸器在短短幾個小時內就會被金星表面炙熱溫度所損壞。而探測氣球則不必考慮這些因素,它可以選擇金星一個溫度適中的區域,進行數日、數星期仍至數月的觀察探測。」
金星探測氣球呈圓形,直徑為18英尺,氣球表面塗上鋁質層可有效反射太陽光線,避免飛行至金星大氣層時受熱過度。它的最外層是由聚四氟乙烯製作而成,這種材料又被稱為特氟綸,是廚具和衣物製作中常使用的非粘性材料。聚四氟乙烯對環繞金星雲層中的硫磺酸具有很強的抗性。噴氣推進實驗室負責多於氣球研製的首席工程師傑夫•霍爾說,「太陽光即使穿過特氟綸,也會被鋁塗層反射,這將使氣球免遭金星的高溫傷害。」金星氣球的第二層有一聚酯薄膜,這與雜貨店出售的那種閃閃發光的氦氣球十分相似,聚酯薄膜是用於避免氣球內的氣體洩漏。由外至內的第三層是由維克特拉布製成,該材料可防止氣體在內部壓力作用下發生爆炸。金星氣球最內層有聚安酯塗層,可確保氣球所有組件緊密地膠合在一起。目前,有關金星氣球的設計、製造和測試的更多詳細報告資料已發表最近出版的《太空研究進展》期刊雜誌上。
依據金星勘測計畫,此項任務將發射兩個金星氣球,一個位於高溫緯度地區,另一個位於極地緯度地區。這兩個金星氣球將飛至金星炙熱表面上空56公里處,其溫度相當於洛杉磯春季下午的溫度。當兩個氣球從地球上發射後,4天之後在超氦氣壓作用下它們將飛行抵達金星。霍爾說,「金星高溫緯度和極地緯度地區的風速非常強烈,超過320公里/小時(200英里/小時),在這種強勁風速作用下兩個氣球將繞金星環行。對於這種氣球,設計工程師無法控制其飛行狀態,一旦它抵達金星將在風速作用下啟動飛行。」此時,每個氣球都有點兒像過山車,在金星多山地起伏重力波作用下,氣球隨風速飛行中會忽上忽下,幅度為0.5英里。
在20多年前,前蘇聯維加氣球太空任務中出現了令科學家十分驚奇的事情。強大的重力波作用力上升至大氣層30英里的區域,導致垂直勁風的形成,至今科學家仍期望能夠破解金星神秘的重力波作用,探測金星上奇特的高速風流。目前,科學家相信金星氣球的發射將有助於進一步瞭解地球氣候的變遷,霍爾指出,金星的全球熾熱現象非常嚴重,雖然它與地球的大小差不多,但是金星表面的溫度卻達到900華氏度。究竟是什麼原因導致該現象,正是人類眼前需要解開的謎團。